稠环芳烃加氢饱和催化剂活性调控策略研究进展
荆洁颖1
田涛2
张雨2
李文英1
1.太原理工大学省部共建煤基能源清洁高效利用国家重点实验室,山西 太原 030024;北京怀柔实验室,北京 101499;怀柔实验室山西研究院,山西 太原 0300322.太原理工大学省部共建煤基能源清洁高效利用国家重点实验室,山西 太原 030024
摘要：作为煤焦油主要成分,稠环芳烃保留了煤中特有的多环结构,其加氢饱和产物环烷烃是高能量密度燃料的优质组分.然而,稠环芳烃自身结构的高稳定性、中间产物的空间位阻及竞争吸附阻碍了其吸附活化导致加氢饱和困难.系统分析了稠环芳烃加氢饱和反应特征,作为可逆放热反应,低温高压的反应条件有助于稠环芳烃加氢饱和,全氢产物具有较高的热力学选择性,但反应速率随着加氢程度的加深而降低.综述了催化剂中活性金属和载体的调控策略,活性金属与稠环芳烃间的吸附机制表明,适宜的缺电子结构有利于反应物的吸附活化,而活性金属的电子结构可通过金属载体间相互作用、掺杂其他原子促进电子迁移或晶格畸变及利用金属集团效应等方式调控.除了借助多孔结构充当活性金属的分散平台外,载体还能通过表面酸性、官能团功能化或缺陷工程等方式调控表面性质,实现反应物在载体表面富集与转化.总结发现,具有分散良好的缺电子活性金属和辅助反应物扩散吸附的载体的催化剂是稠环芳烃加氢饱和的关键.未来催化剂的设计研究应着重考虑以下 3方面:煤焦油原料的复杂,反应中多组分稠环芳烃间的影响规律及针对影响规律的多功能催化剂的设计;溢流氢与载体表面上稠环芳烃的反应拓展了反应场所,L-H(Langmuir-Hinshelwood)机理无法直接应用导致催化加氢饱和途径和催化剂设计需重新审视;以及不同体系加氢饱和催化剂的失活机制与抗失活研究.
关键词：稠环芳烃加氢饱和催化剂吸附活化电子结构载体改性
分类号：TQ522.64(炼焦化学工业)
资助基金：国家自然科学基金(21978190)国家自然科学基金(22038008)怀柔实验室资助项目(ZD2023012A)
论文发表日期：2025-07-31
在线出版日期：2025-08-22（本平台首次上网日期，不代表文献的发表时间）
页数：14( 3588-3601 )
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